Před více než 25 lety byla v Německu úspěšně odzkoušena ústřední myšlenka pasivního domu, tj. minimalizovat výměnu tepla mezi vnitřkem a vnějškem domu co nejlepší tepelnou izolací jeho obálky. Tehdy šlo o ryze vědecký projekt, který měl ukázat, kolik energie lze ušetřit za vytápění, bude-li dům co nejlépe tepelně zaizolován, zatěsněn a bude-li zpětně získáváno teplo při výměně vzduchu. Takto pojatý dům funguje jako termoska, v níž si v zimě bereme na výlet horký čaj a v létě zmrzlinu.
Termoska uvnitř dlouho udrží téměř konstantní teplotu, aniž by potřebovala dodatečný zdroj tepla či chladu. Podobně lze v pasivním domě udržovat požadovanou stálou vnitřní teplotu za každého počasí s minimálními provozními náklady.
Tehdy nemohl být koncept pasivního domu komerčně úspěšný, neboť poměr cen tepelných izolací a energie byl řádově vyšší než dnes. Nyní je navíc na trhu řada nových stavebních materiálů a šikovných technologií, jejichž vhodnou kombinací lze stavbu pasivního domu značně zjednodušit a zlevnit při zachování vysoké kvality a životnosti stavby. Pokud je vše zeširoka důkladně prokombinováno a zoptimalizováno z hlediska poměru „výkon/cena“, objeví se nové možnosti, jak velmi jednoduše stavět pasivní domy různých typů dokonce i mnohem levněji než běžné domy. Je třeba upozornit, že nezávislý výzkum rozvíjející původní myšlenku pasivního domu, kdy je enormních úspor energie dosahováno hlavně kvalitním zateplením, přestal, bohužel, prakticky existovat. Výzkum totiž bývá podporován výrobci stavebních hmot či technických zařízení, kteří chtějí své výrobky v rámci pasivního stavitelství co nejvíce uplatnit. To prostor pro rozvoj konceptu a optimalizaci značně omezuje. U řady projektů lze získat dojem, jakoby cena a pracnost výstavby vůbec nehrály roli.
Je třeba zdůraznit, že proces optimalizace nelze dělat od zeleného stolu. Je nezbytné mít se stavebními technologiemi zkušenosti a nejlépe několik domů současně navrhnout, financovat, vlastníma rukama postavit a pak i provozovat. Je nutné vše průběžně kriticky vyhodnocovat, poučovat se z nedostatků, neustále hledat a alespoň v hlavě testovat nová řešení. Tyto požadavky na jediný subjekt jsou na hony vzdálené praxi, ale jen tak lze získat pro optimalizaci dostatečný cit a nadhled. Fakt, že na vzniku a provozování prakticky každé stavby se podílí řada různých subjektů s diametrálně odlišnými zájmy, je zřejmě jednou z hlavních příčin stávajícího stavu stavebnictví.
Je kupodivu, že ani v tak ekologicky smýšlejících zemích, jako jsou Německo či Rakousko, pasivní výstavba příliš nevzkvétá. Má to zřejmě dvě hlavní příčiny:
1. Proč stavět pasivní domy, když lze vyrobit dost „zelené“ energie? Obrovské dotace a investice do obnovitelných zdrojů tamní společnosti fascinovaly a vyvolaly dojem jejich všespasitelnosti.
2. Zájmem stavebních firem se stalo šetřit energii pomocí drahých high-tech řešení. Avšak reklamní masáž nestačí k vyvolání většího zájmu o takové domy, protože zákazníci jsou přece jen soudní a raději zvolí běžný dům, neboť jednoduché a levné pasivní domy v nabídce nejsou.
Kvalitní tepelná ochrana domu zjevně vyklidila prostor složitým a drahým aktivním systémům, které jsou, byť velmi pochybně, ekonomicky obhajitelné jen u špatně zateplených budov. Je si ale třeba uvědomit, že high-tech řešení velmi rychle zastarávají a za 20 let mohou být neopravitelná. Stavět na takových technolo-giích provozně závislé budovy s předpokládanou životností 100 let je podobně nezodpovědné, jako použít na střechu domu krytinu s životností 20 let. Naopak trvanlivé tepelné izolace (např. minerální/skelné vaty) jsou vůbec nejlevnějšími stavebními materiály a jejich zabudování do konstrukce stavby bývá několikanásobně dražší, než jsou samy. Je proto třeba hledat způsoby, jak lze tepelné izolace do konstrukcí staveb zabudovat co nejjednodušeji a nejlevněji. S tímto jsou provázány další výzvy spojené se zajištěním statiky stavby či jednoduchým a spolehlivým řešením střechy.
Bohužel se dnes příliš nenosí, že pokrokem je i dosažení alespoň stejných parametrů jednodušším a levnějším způsobem. Jako by naše doba předjímala, že potenciál účinných jednoduchých řešení je již vyčerpán. Ve stavitelství to ale zdaleka neplatí!
Postupy výstavby domů se zabývá nový stavebnětechnický směr optimalizmus, v rámci něhož vznikl a je průběžně aktualizován soubor doporučení, jak co nejlépe stavět kvalitní domy. Vzniklý koncept nízkonákladového pasivního domu je výhradně výsledkem důkladné a nezávislé optimalizace výstavby budov vzhledem k investičním a provozním nákladům, která ale díky stále novým technologiím a nápadům nikdy neskončí. Je snaha hledat co nejlepší (řemeslně „čisté“) řešení i u takových zdánlivě maličkostí, jako jsou konstrukce vnitřního a vnějšího opláštění obvodových stěn, důsledné zateplení pevných rámů oken či způsob vedení instalací. Jinými slovy, nízkonákladový pasivní dům lze považovat za to nejvýhodnější bydlení z hlediska investičních a provozních nákladů i komfortu. Značné zjednodušení konstrukce, stavebních postupů i geometrie stavby práci velmi urychlí a umožní i svépomocnou výstavbu, čímž se projekce i stavba ještě výrazně zlevní. To by mělo motivovat/donutit projektanty a stavební firmy, aby se trendu přizpůsobili. Nedílnou součástí optimalizmu je i vývoj a testování souboru nových spolehlivých a levných technických zařízení pasivního domu, která působí synergeticky nejen vzájemně, ale i s vynikajícím zateplením domu, a která zajistí vysoce nadstandardní komfort bydlení s minimem obsluhy a starostí.
Optimalizmus upřednostňuje využívání přírodních materiálů, pokud je to výhodné. Dominuje využití dřeva v nosné konstrukci obvodového pláště, střechy i stropů. Ukazuje se, že promyšlené použití 1 kg dřeva může nahradit 1 kg oceli nebo 20–30 kg betonu či cihel. Výhodou dřeva je možnost jednoduše (i svépomocí) vyrábět lehké a velmi pevné příhradové vazníky pro nosnou konstrukci obvodového pláště a střechy, které současně vytvoří dostatečný prostor pro snadné uložení velkého množství levné tepelné a akustické izolace (lehké minerální/skelné vaty). Takto lze například vytvořit nosnou obvodovou stěnu s finálními povrchy na obou stranách o celkové tloušťce 550 mm, mající 88 % svého objemu vyplněného minerální vatou. Náklady na 1 m² obvodové stěny s parametry tepelného odporu doporučenými normou pro pasivní budovu (U = 0,08 W/m².K) vyjdou při svépomocné výstavbě na 1000 Kč, přičemž pracnost a nároky na odbornost jsou velmi malé. Podobných nákladů lze docílit i u střechy s malým spádem z jednoduchých dřevěných vazníků. Tepelnou izolaci tloušťky 660 mm z minerální vaty (U = 0,06 W/m².K) kryje bílý (kvůli ochraně klimatu a snížení dilatací) trapézový plech. Konstrukce stropů s přiznanými trámy a palubkovým podhledem je považována za optimální variantu vzhledem k nákladům, pracnosti i estetice. Při vhodném umístění a příznivé orientaci stavby může takto pojatý rodinný dům dosáhnout parametrů nulového domu se spotřebou tepla na vytápění třikrát menší, než je požadováno u pasivního domu (viz „vzorový“ dům níže).
V rámci optimalizmu byla vyvinuta kompaktní jednotka s malým tepelným čerpadlem, která v zimě vytápí pasivní dům pomocí jednoduchého podlahového topení a ohřívá vodu v bojleru, přičemž teplo pro tepelné čerpadlo odebírá ze splaškové vody a zemního výměníku pod domem. V létě jednotka dům beznákladově klimatizuje prostou cirkulací kapaliny mezi podlahovým topením a zemním výměníkem (tam se ukládá teplo na zimu) a voda v bojleru je ohřívána tepelným čerpadlem teplem z podlahového topení (i tím se dům chladí). Kompaktní jednotka celoročně a automaticky zajistí požadovanou teplotu v domě nastavenou na prostorovém termostatu. Drahé stínicí či clonicí prvky pak nejsou potřeba. Podlahové topení tedy v zimě slouží pro vytápění a v létě pro klimatizaci domu. Pro zhotovení zemního výměníku pod domem není třeba provádět žádné výkopové práce navíc. Kompaktní jednotka je ovládána čtyřmi do patic zasunutými relé, které jsou k jednotce přidány jako náhradní díly. Všechny aktivní součásti jednotky (např. oběhová čerpadla) jsou nejvyšší kvality, lehce přístupné a vyměnitelné, zřídka využívaný kompresor tepelného čerpadla by měl vydržet po celou dobu předpokládané životnosti stavby (sto let).
Byla též vyvinuta rekuperační jednotka pro řízené větrání fungující na novém principu. Z domu odsávaný vzduch celoročně předehřívá vodu pro bojler v protiproudém zásobníkovém výměníku vzduch/voda na více než 20 °C. V roční bilanci má nová rekuperační jednotka vyšší tepelný zisk než standardní rekuperační jednotky přinášející úsporu jen po dobu topné sezóny (3–4 měsíce v roce). Ventilační systém využívající novou jednotku skýtá při podstatně nižší ceně a provozních nákladech stejný komfort. Ovládání systému je jediným potenciometrem, umožňujícím především regulovat odtah z digestoře v kuchyni. Roční provozní náklady na topení, klimatizaci, ohřev vody a řízenou ventilaci by neměly u nízkonákladového pasivního rodinného domu přesáhnout 5 tisíc Kč. Pak je rozhodující položkou provozních nákladů spotřeba vody. I tato položka se dá ročně snížit o 2–3 tisíce Kč pomocí námi navrženého jednoduchého bezobslužného zařízení umožňujícího využití vody ze sprchy či vany pro splachování WC. Toto zařízení navíc ponechá část tepla z odpadní vody v domě.
Pořizovací náklady na popsaný ucelený systém technických zařízení pasivního domu by neměly přesáhnout 300 tisíc Kč. Celý námi vyprojektovaný „vzorový“ pasivní dům s užitnou podlahovou plochou 146 m² by měl v základním provedení stát kolem 1 miliónu Kč při svépomocné výstavbě a firmy by ho mohly stavět za 2 milióny Kč. Bližší informace o novém technickém zařízení nízkonákladových pasivních domů i projekt optimalizovaného pasivního rodinného domku včetně popisu doporučených pracovních postupů lze najít a zdarma stáhnout na stránkách www.optimalizmus.cz. Budeme rádi za jakýkoliv námět či kritickou připomínku.
Optimalizmus sleduje i cíl oddémonizovat pasivní stavitelství, na kterém se v průběhu let podepsala řada „vylepšení“ vyvolaných hlavně dílčími zájmy firem. Tak vznikly z části oprávněné hanlivé mýty a postupně byla vyvolána i značná nedůvěra v pasivní stavitelství jako takové. To se dnes zmítá mezi amatérismem a vědou či kutilstvím a nefunkčním profesionalizmem. Naivní očekávání může u přetechnizovaných pasivních domů vystřídat velké zklamání, které se postiženému nerado přiznává a zveřejňuje. Pak chybí velmi důležitá zpětná vazba. Stavitelství přijalo i řadu rigidních zásad, které projektanti často bezmyšlenkovitě uplatňují a šíří, svazují tak jeho rozvoj a flexibilitu a odrazují zájemce o jednoduché, energeticky velmi úsporné a komfortní bydlení. Není pak divu, že mnozí odborníci v projekčních a stavebních firmách zájem o pasivní dům zákazníkům kvalifikovaně rozmlouvají.
Optimalizmus staví zákazníka na první místo a řeší pasivní dům ničím nesvázáný „od Adama“. Zájemci dává na výběr, v jakém duchu si chce svůj dům postavit. Předloží aktuálně nejlepší variantu ve smyslu minima investičních a provozních nákladů při zachování vysokého komfortu bydlení a životnosti stavby a každý se od něj může odchýlit s vědomím, že ho to bude něco stát. Chce-li například někdo tepelně izolovat slámou či ovčí vlnou, lze lehce vypočítat, o kolik bude dům s ovčí vlnou investičně dražší nebo o kolik více energie dům s hůře izolující slámou spotřebuje. Optimalizmus ani nebazíruje na nuceném větrání s rekuperací. Každý se může rozhodnout na základě podkladů a svého přesvědčení. Pravděpodobně se ale budeme muset smířit s tím, že od roku 2020 bude každá novostavba ze zákona vybavena rekuperací a možná budou vylobována i další direktivní nařízení. Jsme přesvědčeni, že optimalizmus se se všemi úředními nástrahami vyrovná a vždy najde pro zákazníka to nejvhodnější řešení.
Je třeba důrazně varovat před stavbou domů zateplených ve standardu výrazně horším než pasivním, tj. např. v nízkoenergetickém standardu. Takový dům je na sto let odsouzen ke zbytečně vysoké spotřebě energie na vytápění, neboť se jeho dodatečné zateplení nikdy nevyplatí. Naopak, pokud se velmi levné tepelné izolace zabudují již při stavbě domu, navýšení investic se většinou obratem vrátí například v nižší ceně menšího a jednoduššího otopného systému. Běžně velký nízkoenergetický rodinný dům spotřebuje za dobu své životnosti zhruba o půl miliónu kWh tepla více než pasivní, což při dnešních cenách energie představuje asi 1 milión Kč, a zbytečně bude do ovzduší emitováno asi 100 tun oxidu uhličitého.
Optimalizmus je autory nabízen jako volně přístupný stavební koncept, který by mohl zaujmout zvláště mladé lidi. Očekává se pouze, že každý, kdo nízkonákladový pasivní dům takto postaví, přispěje svými kritickými připomínkami a konstruktivními návrhy do diskuse, a tím se vytvoří trvalá zpětná vazba nutná pro další zdravý rozvoj optimalizmu. Ten by pak mohl oslovit většinu společnosti a prosadit se i bez reklamy a dotací pouze svými ekonomickými a ekologickými přínosy. Mohl by se stát i základem pro výstavbu sociálního bydlení.
Coby stavebnětechnický směr optimalizmus neusiluje o řešení architektury staveb, autoři konceptu jsou však přesvědčeni, že striktně optimalisticky pojaté stavby nebudou nikoho pohoršovat a jsou schopny dobře doplnit existující výstavbu. Navíc koncept není natolik svazující, aby se nemohl uplatnit i v zajímavých architektonických návrzích staveb, které by mohly dále rozvinout stávající konstrukční systémy.
JIŘÍ SVOBODA, PETR ČÁSLAVA
RNDr. Jiří Svoboda, CSc., DSc., (*1958)
je vědeckým pracovníkem Ústavu fyziky materiálů AVČR, v. v. i., v Brně, kde se zabývá vývojem žárupevných materiálů a termodynamickým modelováním. Mimopracovně se snaží prosazovat rentabilní postupy pro ochranu klimatu. Navrhl a sám postavil několik domů, poslední dva v pasivním standardu. Je zastáncem kritické diskuse a vadí mu její absence ve společnosti. Uvědomuje si obrovský potenciál zatím neobjevených či neuplatněných jednoduchých řešení.
Ing. arch. Petr Čáslava, Ph.D., (*1978)
je nadšený propagátor dřevěného stavitelství, jehož koníčkem vedle práce architekta je subvence udržitelného rozvoje stavebnictví v oblasti rodinných domů. Důležitou podstatou zájmu je také podpora svépomocných stavebníků, přičemž má snahu o propašování architektonických principů do jednoduchých řešení výstavby rodinného bydlení.
